AI时代科普教育的机遇与挑战:从单向灌输走向双向思维对话 | 第二届全国生态科学科普传播技巧与实践经验交流研讨会(2026-06-27)

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整理说明:本内容前半部分根据现场录音整理,严格保留报告原有讲述顺序与话题逻辑;对口语化表述、重复语气词做适度润色以提升可读性,补充少量衔接语句保证行文连贯。



今天下午我聊人工智能话题。上午有几位老师也涉及到这个话题,我就相对深入地展开,先从几组让人振奋的数据说起。

去年4月《Nature》做过一项全球调查,统计不同国家研究人员对人工智能的信心,也就是认为AI利大于弊的比例。结果很有意思:中国研究人员的认可度是最高的,其次是美国,再往后是欧盟、印度,然后是低收入国家,最后是英国。当然这只是几个代表性国家,不是覆盖所有国家。

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如果人工智能代表着未来的核心技术,那这份信心排名,放在两个五年计划、也就是十年之后看,可能就对应着世界综合国力的排名。不知道大家同不同意这个判断?从另一个角度说,这也反映了我们国家政策的成功——中国人拥抱人工智能的比例远远高于其他国家,这和我们把人工智能作为新质生产力的核心、上升为国家战略来宣传推动是分不开的。

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说起来,中国在人工智能这类新技术上的表现,现在确实可圈可点。最近顶刊上有不少相关的文章,都在讨论中国的发展经验。我们以前总说公知们“崇洋媚外”,觉得国外的就是好的;现在反过来,全球范围内“中吹”都多起来了,而且这些内容都发在非常好的学术杂志的新闻栏目里。上午钟寰教授也给大家科普过《Nature》《Science》的栏目设置,我自己几乎每期都读,这些新闻内容基本不会漏掉。

这些报道里提到,以前我们更多是科技输入型,现在自主成长起来、卓有成就的科学家越来越多。有句话说得很诚恳:“还用10年前的视角看待中国,不仅是认知落后,更可能错过未来数十年的科技合作机遇。”虽然被叫做“中吹”,但内容是很实在的。

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文章里总结了中国科技发展的几个动因:第一是科技自强的动机非常强,尤其是在外部打压的环境下,反而逼出了更快的发展速度——很多时候我们就是这样,觉得有路可走的时候反而会偷懒,真的无路可走了,反而发展得最快;第二是国家的政策承诺能落到实处,我们现在对欧美祛魅之后也发现,全世界说到做到的大国,除了中国好像找不到第二个。

第三点特别有意思,文章举了两所中国大学作为代表,上海的复旦大学和北京的清华大学。我最近出去做招生宣传也常说,这就是外国人眼里的中国顶尖大学,欢迎大家报考复旦大学。

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更巧的是,文章里专门点出了中国两个发展非常突出的领域:一个是生态环境,一个是人工智能。这正好都是我今天要聊的话题,放在这里作为开场再合适不过了。

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上一周《Nature》还有一篇文章,和我今天的主题也高度相关,讲的是人工智能将如何重塑数学和物理领域的科学发现。我觉得这篇文章很好地总结了当下全人类对AI的认知——我们对人工智能的理解一直是动态发展的,不要把它看成固定不变的东西。哪些是它真实的特征,哪些是我们的误解,其实一直在更新。总结下来,AI在科研里的作用和边界,大概有这么几点:
第一,选研究方向这件事,AI还替代不了人。现在的人工智能还缺乏人类的直觉,我们对真实世界有切身的感知,而AI的所有感知几乎都是人类通过语言文字输送给它的。哪怕现在有了具身机器人,也只能部分替代人类的感知,还远远达不到人类直觉的深度。
第二,把模糊的想法变得严谨,AI是最好的查漏补缺工具。这是我们平时用得最多的功能,用好了能做到很多人工做不到的事。
第三,找灵感、提猜想,AI的想象力足够丰富,能给人很多启发。
第四,解题和查错,AI是最靠谱的验算员。我们一边说AI容易犯错,一边又不得不承认,它找别人的错误特别在行,用来查自己的漏洞非常好用。

所以核心结论就是:人工智能的出现,重塑了人们提出问题、探究问题、理解问题的方式。这一点非常重要,而科普和科学传播,本质上就是认知的改变,所以AI对科普的影响,其实比我们想象的更深。

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说到认知改变,有个很反常识的现象,刚好能打我们的固有印象的脸。我们总觉得年轻人最愿意接触新技术,但现实是:美国好几所大学的毕业典礼上,嘉宾上台讲“大家要拥抱人工智能”,台下学生一片嘘声。为什么?因为对现在的年轻人来说,人工智能带来的最大焦虑就是找不到工作,这种抵触是发自内心的,而且不是一起两起,是多所学校都出现了。这个现象不是个例,上周《Nature》专门有文章分析学生喝倒彩的原因。

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现在很多高校的AI教育,做得其实非常糟糕。比如很多人觉得提示词就是人工智能的灵魂,把提示词工程吹上天;还有所谓的“人工智能赋能课程”,本质上是把人工智能当成计算机的一个子学科,生硬地往各门课里塞。大家去看看现在高校里的AI相关课程,说实在的,看了都想摇头,学生根本不想上。一门课只要沾一点机器学习,就敢叫人工智能课程,这种硬性穿插,只会让学生觉得痛苦不堪。

这篇文章篇幅不短,时间关系我没法展开讲,强烈建议大家都去读一读,能帮我们真正了解当下学生的真实想法和现实困境。

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我对人工智能的关注其实很早。我是从1997IBM深蓝击败国际象棋人类冠军的时候就开始关注了。后来我一直保持着对领域动态的关注。Scopus数据库每年都会统计《Nature News》里的热词排名,2018年,“人工智能”和“教育”两个词双双进入热词榜。我当时就想,能不能把这两个概念结合起来写点东西?于是就有了我最早的一篇相关论文——《人工智能时代的高等教育变革》。

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这篇文章2019年发表的时候,没多少人觉得它有什么用。但三年之后,也就是2023年,它被《新华文摘》全文转载了。之所以三年后突然受关注,是因为202210月,ChatGPT横空出世了,生成式人工智能真正走到了大众面前。

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ChatGPT给我的震撼,从来不是它有多厉害、能做多少事。真正震撼我的是:它能听懂人话。这可能是人类历史上门槛最低的计算机程序——你不用学任何编程语言,不用记任何指令,用日常说话的方式就能和计算机交流。当我意识到这一点的时候,我就觉得这个东西太强了。

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从那之后,我在很多场合做报告都会聊人工智能的话题。

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自己也在教学里做了很多落地的实践:

  • 我申请了人工智能融合本专业课程的教学项目,今年刚刚结题,验收结果是优秀;这门课也入选了复旦大学首批智慧课程。
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  • 去年是复旦大学120周年校庆,学校和Nature出版社联合出版了《科学智能白皮书》,也就是最初的“AI for Science”主题,后来觉得名字太泛就改了,中英文版本都有。我很荣幸受邀撰写了其中“AI for Ecology(人工智能赋能生态学)”的章节,里面专门谈到了人工智能和生态学的双向创新。
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  • 还有一件事我自己很看重:现在人工智能专业火,成绩好的孩子,家长和老师往往都怂恿他们去报工科、报AI相关专业。但其实有很多孩子是真心喜欢生态学的,如果按现有专业设置,他们选了人工智能可能就和生态学分道扬镳了。能不能做一个双学位?喜欢生态学没关系,来我们这儿,生态学和人工智能一起学,既满足兴趣,也跟上时代,还能把优秀的学生吸引到生态学领域来。于是我们申请了“生态学与人工智能双学士学位”,也很荣幸,今年6月份上海市教委已经正式批准了。

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有调查显示,现在学生的AI使用率已经达到99.2%,几乎人人都在用。但绝大多数人都把AI当成了“自动售货机”——投一个问题,拿一个答案就走,只用到了冰山最上面的一角,下面巨大的潜力根本没被挖掘出来。

我一直和大家强调一个观点:真正的人工智能赋能,不是用AI去做一件你本来就能做的事,只是提高了效率;而是借助AI,做成一件你以前做不了、别人也做不了的事。这才是“赋能”真正的含义。

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对应到每个人的使用方式,大概可以分成三层境界:

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第一层:工具思维

只把AI当工具用,跟着工具的迭代不停跑,永远在学新工具、适应新工具,做的都是最基础、最辛苦的活。AI当然可以当工具,但你只把它当工具,就会过得很苦,也很容易被替代。

第二层:效率思维

这是大多数人目前的阶段:用AI提升已有工作的效率。比如一个翻译整本书的任务,放在以前是很大的工作量。现在可以让AI自动把书按章节切分,自动逐章翻译,再自动配上插图,这些操作一键就能完成。最后再对照原文润色、调整成语言风格。整个翻译的速度,觉得比以前提高一百倍都不夸张。效率提升当然是好事,这是AI的基础价值,但这还不是最核心的。

第三层:战略思维

真正拉开差距的,是战略思维——去思考哪些事是现在还做不了、但有了AI就能做成的;去布局未来的方向,等别人反应过来的时候,你已经遥遥领先了。

工具思维、效率思维都可以有,但不能只停留在这两层。你一定要有战略层面的思考,不要总用AI去替代你已经在做的事,要去做以前做不成的事。

我自己的课程实践,其实就是沿着这个思路逐年进阶的:

  • 202年,国内大多数人还用不上ChatGPT的时候,我就在课程微信群里接入了AI机器人“阿宝”,学生只要@阿宝就能提问,所有人都能看到问题和回答,相当于让全班同学都用上了当时最前沿的工具。这在当时就是很多人做不到的事。
  • 2024年、2025年,我每年都在课程里做新的尝试,都是以前敢想不敢做的事。
  • 到了2026年,也就是这学期,我的课程期末要求更“大胆”:让每个学生写一本自己爱看的书。有的学生一开始野心很大,想写上中下三册、超过1000页,我赶紧打住,说先写一两章就行,以后有兴趣我们可以继续合作写完。我甚至本来打算,期末考试就从学生自己写的书里出题考他——“自己挖的坑自己填”。这件事放在没有AI的时代,是根本不可能实现的。

你看,人工智能带来的是一种放大效应,它能帮我们获得过去根本不存在的能力,这才是赋能的真正意义。

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说到这里,就回到我们今天的主题了:科普教育领域,有哪些以前做不了、现在能做的事?

聊这个之前,我们得先想清楚一个根本问题:我们做科普,把一个人讲“懂”了,到底什么叫“懂了”?这个问题非常值得深思。以前我们没有精力和每一个听众长期互动,没法确认他是不是真的懂了,但有了人工智能之后,这件事就有了新的可能。

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先说说我们传统科普里常见的问题。

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第一个问题,是术语堆砌的“假懂”。《Science》上有篇文章报道过一个很有意思的实验:问“为什么糖果受压的时候会发光?”,有两种回答。
一种是:“糖果发光是因为带电粒子碰撞释放电磁波。”——全是专业术语,听起来科技含量很高。
另一种是:“糖果发光是因为里面的物质破裂时释放了能量。”——更通俗,也解释了现象。
结果发现,人们反而更喜欢有术语的那个回答,哪怕其实根本没听懂术语是什么意思。

这就很讽刺了:术语越多,大家越觉得“专业”,科普进展得越“顺利”,但实际上听众可能啥也没搞懂,只是获得了一种“我懂了”的错觉。现在的人工智能,特别擅长生成这种满是术语、看似专业的内容,如果我们的科普还走这条路,就很容易变成“用胡说八道让你觉得自己懂了”,那到底是真懂还是假懂?

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第二个问题,是单向输出的“无效轰炸”。很多科普就是狂堆数据、单向灌输,把知识点一股脑塞给受众。比如疫苗科普,很多人以为甩一堆数据就能说服人,但实际效果并不好。真正有效的传播,是要有互动、有对话的。

这一点连《Nature》自己都在反思。前几天有篇文章就说,科学传播的未来,不是再写传统的科普文章——它说的不是别人,就是《Nature》自己的科普内容。它承认自己的传播方式已经跟不上时代了,现在的年轻人更愿意接受新媒体的形式,再守着单向的文章输出,效果只会越来越差。

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所以我最想说的是:在人工智能时代,科普正在经历一场范式转移。
以前的科普是“翻译者范式”:我是专家,我把专业知识翻译成大白话讲给你听,我给你标准答案,你接收就行。就像翻译一样,把一种语言转换成另一种语言。

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但未来的科普,应该是“对话者范式”:不是我讲你听,而是你和AI对话、和知识对话,在提问、质疑、追问的过程中自己搞懂。这甚至可以叫“自我科普”——你不是被动接收,而是主动探索。

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在对话者模式里,你不会轻易被“假懂”糊弄过去。因为你会质疑,你会追问“等等,这是不是意味着另一件事?”,你会一步步挖下去,直到真的理解。我们这个时代,不需要你记住人工智能给的标准答案,而是要你成为人工智能的对话者。

说到对话,很多人马上就能想到——苏格拉底式提问。在人工智能的加持下,我们可以让AI模拟苏格拉底的诘问方式,通过不断反问引导人深入思考。这是我们这段时间在教育和科普里找到的非常有效的方式。

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它最大的优势就是个性化:每个人的知识基础不一样,困惑的点不一样,感兴趣的方向也不一样。在和AI对话的过程中,你可以逐步展示自己想知道什么,它就针对你的情况不断提问、引导,最终帮你把问题想透。这种模式对学生有效,对科研工作者同样有效。

当然,新范式也不是完美的,同样面临很多挑战。比如:算法推荐给你的内容,不一定是价值最高的,往往是最迎合你、最吸引眼球的;再比如,真正有价值的科普内容,不一定能赚到钱,商业化和内容价值之间的矛盾,到现在也没有很好的解法。这些都是我们要面对的现实问题。

【后面的内容是补充的,没有来得及给大家报告的。】

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机遇是什么?挑战是什么?先看机遇。三个。

第一,个性化认知脚手架——不只是调整语言难度,而是根据每个人的思考轨迹动态追问。

第二,兴趣驱动而非理解驱动——让人有兴趣比让人理解更根本。兴趣是引擎,理解只是沿途一站。

第三,科学家角色的双向重塑——做科普的人,自己在这个过程中也会被改变。

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听懂有三个层次

A能复述,B能推理,C能应用。过去的科普满足于A,但真正有价值的是BC。要达到BC,需要的不是"更清楚的解释",而是受众在自己的头脑里走一遍推理过程——经历概念冲突、框架重构。这座"理解之山",从山脚的到山顶的 C,路上有几个"对话站"AI不是把你直接抱上去,而是在每个站递给你一块认知积木——一个追问——然后等你。你自己踩上去。山腰那个裂缝——"认知冲突"——AI 绝对不能替你跳过去的。你必须自己跨。这就是个性化认知脚手架——不是为你铺好路,而是陪你自己走。

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聊天的时候,有一个判断我觉得特别重要——"让人有兴趣""让人理解"更根本。因为理解可能是一个终点——"我懂了,够了"。而兴趣是一个起点——"我觉得有意思,所以继续探讨"

AI 时代有一个巨大的陷阱。看上半屏,短视频瀑布流。"哇好神奇!""你绝对想不到!"0.3秒后下一个。无穷无尽的新奇刺激。这算不算"有兴趣"?算。但这是浅层兴趣,被新奇不断驱动,但从来不深入。

真正持久的兴趣是下半屏这种,你坐在桌前,在和一个追问你的AI 对话。一个瞬间,你突然发现了一个之前没意识到的联系。那个"等等,这是不是意味着……"的瞬间——你的眼睛亮了。这是内在兴趣。它来自你自己的思维参与感,不是来自外部新奇的刺激。AI可以无限供应浅层兴趣。但内在兴趣——那个"我自己发现的"ownership——AI给不了你。你只能在对话中自己挣到。

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这个发现是我读相关文章之前完全没有预料到的。

做科普的人,自己在这个过程中也在被改变。MatthiasRillig是土壤生态学教授,管着 40多人实验室。疫情期间他开始做YouTube,讲"怎么在学术圈生存"。为准备视频,他研究"如何高效记笔记"——结果发现自己的笔记习惯一团糟。改进后,产出了原本不会有的论文。视频还成了实验室的"活态知识库"——新来的学生遇到问题,他发一个视频链接就行。

André Isaacs 是化学教授。他在 TikTok 上和Gen Z 学生一起跳舞。在这个过程中,他学会了学生的词汇,理解了这代人的焦虑。他说:"我让学生教我跳舞。我作为老师、处于权力高位,我退一步,翻转了这个关系。"科普不是单向牺牲——"我花时间科普就少做研究"。它是双向的。输出知识的过程,逼着你自己先把东西想清楚。


 该图片疑似使用了AI生成技术,请谨慎甄别图片

当然不是全是好消息。还有三个挑战,每一个都很棘手。

而且它们不会因为 AI技术更先进就自动消失。实际上,前两个可能会因为AI 更强大而变得更严重。

挑战一:算法混淆。 社交媒体优化的是什么?不是"用户理解了多少",而是"用户停留了多久、点赞了没有、评论了没有"TikTokADHD 相关内容超过一半是误导性的——集体播放 2.8亿次。AI生成的"令人满意但错误"的内容,比准确但平淡的内容更容易被算法推流。在注意力经济里,真理不是竞争优势。

挑战二:经济模式。 你坐下来和AI 做一场苏格拉底式对话——这不能插广告、不能带货、不能让你"一键购买"。它怎么赚钱?Simon Clark 是全职科学 YouTuber,他在Nature 的原话是"现金流是个真正的问题"Heidi Larson 是疫苗信心研究的世界级专家,她说科学家比反疫苗活动家"落后好几光年"——反疫苗的人高度组织化、资金充足。

挑战三:马太效应。 把苏格拉底式AI 科普做成 App 放在商店——谁会下载?已经受过良好教育、有批判性思维的人。用了之后变得更强。而最需要帮助的人——信息弱势群体——可能根本不知道有这个东西。技术如果不加设计地投放,往往扩大不平等而不是缩小它。

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这张表,左边是传统 AI科普,右边是苏格拉底式AI 科普。核心区别不在于"AI 有没有用",而在于AI和人之间的关系

传统模式:你是接收者,AI是解释者。它告诉你答案。你满意地点头。单向的。兴趣来自新奇——下一个视频说什么?

苏格拉底模式:你是共同思考者,AI是追问者。它问你"你怎么看?"。你在想的过程中突然说"等等,这是不是意味着……"。对话是螺旋的。兴趣来自你自己在思考中体验到的那种参与感。

AI 科普的未来,不是"更强的AI 给你更好的答案",而是"AI换一个角色——从替你思考变成陪你思考。"

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七条原则。每一条都对应着现有 AI科普容易犯的错误。

一次一个问题。 ChatGPT最大的毛病就是一口气给你五条建议。每条都有道理,但没有一条让你停下来想。苏格拉底从不同时问两个问题。

沉默是金。 受众在思考的时候,AI必须能等。现在的AI 太怕冷场了,0.3 秒就给你塞新内容。

假装无知,真正好奇。 不要用"我已经知道答案了只是考考你"的姿态。要真的想知道这个人会怎么回答。

不理解是肥沃的。 当受众被追问到"我不知道了"的时候——那就是突破的前夜。不要急着救。

让他们自己说出来。 忍住。insight在他们嘴边的时候,别替他们说。

文献作为探针,不是答案。 不要说"这篇论文说你应该这么做"。要说"我找到一篇论文,它的假设和你的完全相反——如果他们是对的,你的直觉还能成立吗?"

语言镜像。 永远用对方正在使用的语言和认知水平。不往上拔。不展示自己的知识。

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"科学教育加法"是国策。但加法怎么加?上半屏——最容易走偏的路。增加科学课时。增加科普读物。增加科技馆参观。这些都是""的加法,仍然是"翻译者模式"的延伸。下半屏——苏格拉底式的做法。一个嵌入课堂的AI 追问工具。不是讲更多课,不是布置更多阅读——是让每个孩子都有机会和一个追问他的 AI对话。你觉得哪个更能培养科学思维?

我们已经有很好的基础设施——B站的弹幕文化、知乎的问答机制、微信的对话生态。只需要把"偶尔发生的好对话"升级为"系统化的追问体验"

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第一,术语效应的中文对策。 AI追问时专门设一个环节:"请用你自己的话说一遍你刚才听到的内容。"如果受众说出来的和术语不一样,那才是理解的开始。

第二,城乡公平。 不依赖高端设备和高速网络。微信小程序里的轻量级对话、嵌入农村中小学信息技术课程的AI 追问模块、培训乡村教师成为 AI 科普的"人工桥梁"

第三,内容治理的边界。 苏格拉底式追问限定在"科学解释的逻辑和证据"范围内。"这个实验的样本量是否足够?""这个结论有没有其他解释?"——这些不会触碰红线,但能有效培养科学思维。

第四,中国式的苏格拉底。 古希腊的苏格拉底有很大对抗性——盘诘、逼问到墙角。中国有自己的对话传统——孔子的启发式问答、禅宗的机锋书院的诘难。它们更迂回、更强调启发而非击败。"中国式苏格拉底科普"——少一点对抗,多一点故事性的迂回。

第五,实证研究。 术语效应在中英文里是不是真的有差异?城乡受众对AI 追问的接受度有什么不同?不同平台上的对话模式如何影响理解深度?——我们几乎一无所知。这是研究者的下一个任务。

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我的演讲到此结束。最后,我想留给大家一个问题:如果AI不再替你思考,而是反过来逼迫你去思考,你还愿意和它对话吗?谢谢大家


最后,为了做这个报告,我读了如下文章:

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